Расчёт мощности трансформатора по току и напряжению: формула для нахождения сечения магнитопровода, как рассчитать обмотки

Содержание

формула для нахождения сечения магнитопровода, как рассчитать обмотки

В быту и технике широко применяется низковольтная аппаратура. Этот факт требует использования устройств, понижающих стандартное напряжение до необходимого уровня. Нужно создать прибор, который соответствует предъявляемым нормам. Перед электриком встаёт задача, как определить мощность трансформатора. Знание элементарных физических законов помогает решить проблему.

  • Теория и история
  • Расчёт параметров прибора
    • Определение мощности
    • Вычисление сечения сердечника
    • Расчёт количества витков
    • Токи в обмотках
    • Диаметр провода
  • Виды и применение трансформаторов

Теория и история

Латинское слово transformare переводится на русский язык как «превращение». Трансформатор предназначен для изменения уровня входного напряжения на определённую величину. Устройство состоит из одной или нескольких обмоток на замкнутом магнитопроводе. Катушки наматываются из алюминиевого или медного провода. Сердечник набирается из пластин с повышенными ферромагнитными свойствами.

Первичная обмотка присоединяется к электрической сети переменного тока. Во вторичную обмотку включается устройство, которому требуется напряжение другой величины.

После подключения к трансформатору питания в магнитопроводе появляется замкнутый магнитный поток, который индуцирует в каждой катушке переменную электродвижущую силу. Закон Фарадея гласит, что ЭДС равна скорости изменения магнитного потока, который проходит через электромагнитный контур. Знак «минус» указывает на противоположность направлений магнитного поля и ЭДС.

Формула e = − n (∆Ф ∕ ∆ t) объединяет следующие понятия:

  • Электродвижущая сила e, исчисляемая в вольтах.
  • Количество витков n в индукторе.
  • Магнитный поток Ф, единица измерения которого называется вебером.
  • Время t, необходимое для одной фазы изменения магнитного поля.

Учитывая незначительность потерь в катушке индуктивности, ЭДС приравнивается к напряжению в обмотке. Отношение напряжений в первичной и вторичной обмотке равно отношению количества витков в двух катушках. Отсюда выводится формула трансформатора:

K ≈ U ₁ ∕ U ₂ ≈ n ₁ ∕ n ₂.

Коэффициент K всегда больше единицы. В трансформаторе изменяется только напряжение и сила тока. Умноженные друг на друга, они определяют мощность прибора, постоянную величину для конкретного устройства. Соотношение тока и напряжения в обмотках раскрывает формула:

K = n₁ ∕ n₂ = I ₂ ∕ I₁ = U₁ ∕ U₂.

Иначе говоря, во сколько раз уменьшено напряжение во вторичной обмотке в сравнении с напряжением в первичной катушке, во столько раз сила тока во вторичной катушке больше тока в первичной обмотке. Различное напряжение устанавливается количеством витков в каждом индукторе. Формула, описывающая коэффициент K, объясняет, как рассчитать трансформатор.

Расчёт параметров прибора

Иногда в руки к электрику попадает прибор без описания технических характеристик. Тогда специалист определяет мощность трансформатора по сечению магнитопровода. Площадь сечения находится перемножением ширины и толщины сердечника. Полученное число возводится в квадрат. Результат укажет на примерную мощность устройства.

Желательно, чтобы площадь магнитопровода немного превышала расчётное значение. Иначе тело сердечника попадёт в область насыщения магнитного поля, что приведёт к падению индуктивности и сопротивления катушки. Этот процесс увеличит уровень проходящего тока, вызовет перегрев устройства и поломку.

Практический расчёт силового трансформатора не займёт много времени. Например, перед домашним мастером стоит задача осветить рабочий уголок в гараже. В помещении имеется бытовая розетка на 220 В, в которую необходимо подключить светильник с лампой мощностью 40 Вт на 36 В. Требуется рассчитать технические параметры понижающего трансформатора.

Определение мощности

Во время работы устройства неизбежны тепловые потери. При нагрузке, не превышающей 100 Вт, коэффициент полезного действия равен 0,8. Истинная потребная мощность трансформатора P₁ определяется делением мощности лампы P₂ на КПД:

P₁ = P₂ ∕ μ = 40 ∕ 0‚8 = 50

Округление осуществляется в бо́льшую сторону. Результат 50 Вт.

Вычисление сечения сердечника

От мощности трансформатора зависят размеры магнитопровода. Площадь сечения определяется следующим образом.

S = 1‚2∙√P₁ = 1‚2∙ 7‚07 = 8‚49

Поперечное сечение сердечника должно иметь площадь не менее 8‚49 см².

Расчёт количества витков

Площадь магнитопровода помогает определить количество витков провода на 1 вольт напряжения:

n = 50 ∕ S = 50 ∕ 8‚49 = 5‚89.

Разности потенциалов в один вольт будут соответствовать 5‚89 оборотам провода вокруг сердечника. Поэтому первичная обмотка с напряжением 220 В состоит из 1296 витков, а для вторичной катушки потребуется 212 витков. Во вторичной обмотке происходят потери напряжения, вызванные активным сопротивлением провода. Вследствие этого специалисты рекомендуют увеличить количество витков в выходной катушке на 5−10%. Скорректированное число витков будет равно 233.

Токи в обмотках

Следующий этап — нахождение силы тока в каждой обмотке, которое вычисляется делением мощности на напряжение. После нехитрых подсчётов получается требуемый результат.

В первичной катушке I₁ = P₁ ∕ U₁ = 50 ∕ 220 = 0‚23 ампера, а во вторичной катушке I₂ = P₂ ∕ U₂ = 40 ∕ 36 = 1‚12 ампера.

Диаметр провода

Расчёт обмоток трансформатора завершается определением толщины провода, сечение которого вычисляется по формуле: d = 0‚8 √ I. Слой изоляции в расчёт не берётся. Проводник входной катушки должен иметь диаметр:

d₁ = 0‚8 √I₁ =0‚8 √0‚23 = 0‚8 ∙ 0‚48 = 0‚38.

Для намотки выходной обмотки потребуется провод с диаметром:

d₂ = 0‚8 √I₂ =0‚8 √1‚12 = 0‚8 ∙ 1‚06 = 0‚85.

Размеры определены в миллиметрах. После округления получается, что первичная катушка наматывается проволокой толщиной 0‚5 мм, а на вторичную обмотку подойдёт провод в 1 мм.

Виды и применение трансформаторов

Области использования трансформаторов разнообразны. Устройства, повышающие напряжение, эксплуатируются в промышленных целях для транспортировки электроэнергии на значительные расстояния. Понижающие трансформаторы используются в радиоэлектронике и для подсоединения бытовой техники.

Некоторые народные умельцы, недовольные пониженным напряжением в сети, рискуют включать бытовые приборы через повышающий трансформатор. Спонтанный скачок напряжения может привести к тому, что яркий комнатный свет заменит очень яркое пламя пожара.

По задачам, которые решает трансформатор, приборы делятся на основные виды:

  • Автотрансформатор имеет один магнитопровод, на котором собран индуктор. Часть витков выполняет функции первичной обмотки, а остальные витки действуют как вторичные катушки.
  • Преобразователи напряжения работают в измерительных приборах и в цепях релейной защиты.
  • Преобразователи тока предназначены для гальванической развязки в сетях сигнализации и управления.
  • Импульсные трансформаторы применяются в вычислительной технике, автоматике, системах связи.
  • Силовые устройства работают с напряжением до 750 киловольт.

Любое изменение параметров электричества в цепи связано с трансформатором. Специалисту, проектирующему электронные схемы, необходимо знание природы электромагнетизма. Технология расчёта обмоток трансформатора основана на базовых формулах физики.

Электротехнику, занятому рутинным делом намотки трансформатора, стоит помянуть добрым словом дядюшку Фарадея, который открыл замечательный закон электромагнитной индукции. Глядя на готовое устройство, следует также вспомнить великого соотечественника, русского изобретателя Павла Николаевича Яблочкова.

Расчет трансформатора по напряжению и току

Но проще и дешевле собрать его своими руками. К тому же сам процесс сборки достаточно интересный. Но как показывает практика, в основе сборки лежит расчет трансформатора, он же блок питания. Поэтому стоит поговорить именно о проводимых расчетах, то есть, разобраться с формулами и указать на нюансы. Если посмотреть на трансформатор с внешней стороны, то это Ш-образное устройство, состоящее из металлического сердечника, картонного или пластикового каркаса и обмотки из медной проволоки.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

  • Упрощенный вид расчета трансформатора
  • ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
  • Как узнать мощность трансформатора
  • Расчет потребляемой мощности по току и напряжению
  • Расчёт и изготовление силового трансформатора
  • Расчет трансформатора, онлайн калькулятор
  • Силовой трансформатор, расчёт силового трансформатора
  • РАСЧЕТ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
  • Приведение сопротивлений и токов к расчетному напряжению при расчете токов к. з

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Расчет воздушного трансформатора

Упрощенный вид расчета трансформатора


Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин: мощности на одну фазу и стержень; номинальных токов на стороне ВН и НН; фазных токов и напряжений. Обычно для 3-фазных трансформаторов число фаз равно числу стержней. Схема соединения и группа обмоток обычно задается.

Необходимо для определения основных изоляционных промежутков, между обмотками и другими токоведущими деталями. Это напряжение, при котором проводится испытание трансформатора, а именно электрическая прочность изоляции. Испытательное напряжение для каждой обмотки трансформатора определяется по табл. Таким образом, испытательные напряжения обмоток являются критерием определения всех изоляционных промежутков в силовом трансформаторе.

Ниже приводятся основные таблицы, по которым определяются изоляционные промежутки главной изоляции, геометрические размеры охлаждающих каналов табл. В табл. Главная изоляция. Минимальные изолированные расстояния обмоток НН с учетом конструктивных требований для масляных трансформаторов. Минимальные изолированные расстояния обмоток ВН НН с учетом конструктивных требований. Примечания: 1. Круглый провод 0,29—0,38 0,30 и 0,40 , прямоугольный провод 0,27—0,48 0,30 и 0, Межвитковая изоляция цилиндрических многослойных обмоток и многослойных катушечных обмотках приведены соответственно в табл.

Таблица 6 Нормальная междуслойная изоляция в многослойных цилиндрических обмотках. Таблица 7 Нормальная междуслойная изоляция в многослойных цилиндрических катушках обмотки. Конструкция изоляции в листе разрыва обмотки ВН показана на рис. Главная изоляция обмоток сухих силовых трансформаторов должна выбираться в соответствии с табл.

Конструкция изоляции в месте разрыва обмотки ВН. Размер каналов a01 и a12 является минимальными с точки зрения изоляции обмоток. Эти размеры должны быть также проверены по условиям отвода тепла по табл.

Главная изоляция обмотки ВН для испытательных напряжений от 5 до 85 кВ. Штриховыми линиями показаны возможные пути разряда, определяющие размеры lц. Главная изоляция сухих трансформаторов поясняется рис. Для определения минимальных допустимых изоляционных промежутков между отводами от обмоток к проходящим изоляторам соответственно от заземленных частей трансформаторов и обмотками представлены в табл.

Для пояснения величин, приведенных в табл. Для цилиндрических обмоток из круглого или прямоугольного провода очень часто требуется выбирать продольные осевые охлаждающие каналы. Размеры таких каналов выбираются согласно табл. Главная изоляция обмотки класса напряжения кВ с вводом на верхнем конце обмотки испытательное напряжение кВ.

Минимальные допустимые изоляционные расстояния от отводов до заземленных частей. Таблица Минимальная ширина охлаждающих каналов в обмотках, см. Масляные трансформаторы. Сухие трансформаторы, вертикальные каналы.

Горизонтальные охлаждающие каналы для сухих трансформаторов в зависимости от класса изоляции и плотности теплового потока принимаются по табл. Сухие трансформаторы, горизонтальные каналы. Back Силовые кабели Провода и шнуры Кабельная арматура. Back Подстанции Генерация Разное архив. Расчет основных электрических величин и главной изоляции обмоток трансформатора. Таблица 3 Главная изоляция.

В скобках указаны расчетные размеры с учетом допусков. В многослойной цилиндрической обмотке с регулированием в последнем слое разрыв не выполняется. Толщина угловой шайбы 0,5—1 мм. Для иллюстрации основных изоляционных промежутков представлены рис. Главная изоляция обмотки класса напряжения кВ с вводом на верхнем конце обмотки испытательное напряжение кВ Рис. Таблица 15 Сухие трансформаторы, горизонтальные каналы. Еще по теме: Оценка фактического ресурса изоляции трансформатора Регенерация изоляционной системы трансформатора Пожаробезопасные трансформаторы с элегазовой изоляцией Изоляция трансформаторов Контроль увлажнения изоляции трансформатора после хранения.

Телефонная бумага Кабельная бумага или электроизоляционный картон. Расстояние от гладкой стенки бака или собственной обмотки, мм.


ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Отличная статья! Понимаю, что некропост, но вдруг. Только начинаю работать с Flyback. Можете пояснить два момента? Войдите , пожалуйста.

В основе сборки лежит расчет трансформатора, он же блок питания. в свою очередь, изолированы друг от друга окисной пленкой. Ток фуко Если показатель совпадает с необходимым для вас напряжением на выходе, то.

Как узнать мощность трансформатора

Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин: мощности на одну фазу и стержень; номинальных токов на стороне ВН и НН; фазных токов и напряжений. Обычно для 3-фазных трансформаторов число фаз равно числу стержней. Схема соединения и группа обмоток обычно задается. Необходимо для определения основных изоляционных промежутков, между обмотками и другими токоведущими деталями. Это напряжение, при котором проводится испытание трансформатора, а именно электрическая прочность изоляции. Испытательное напряжение для каждой обмотки трансформатора определяется по табл. Таким образом, испытательные напряжения обмоток являются критерием определения всех изоляционных промежутков в силовом трансформаторе. Ниже приводятся основные таблицы, по которым определяются изоляционные промежутки главной изоляции, геометрические размеры охлаждающих каналов табл. В табл. Главная изоляция.

Расчет потребляемой мощности по току и напряжению

Расчет блоков питания. Подавляющее большинство радиолюбительских конструкций получает питание от электросети через блок питания. Он обычно содержит сетевой трансформатор Т1 рис. К вспомогательным, но нужным устройствам относятся выключатель SA1, предохранитель FU1 и индикатор включения — миниатюрная лампа накаливания HL1, с номинальным напряжением, несколько большим напряжения вторичной обмотки трансформатора лампы, горящие с недокалом, гораздо дольше служат.

Как рассчитать силовой трансформатор и намотать самому. А если Вам необходимо намотать или перемотать трансформатор под нужное напряжение, что тогда делать?

Расчёт и изготовление силового трансформатора

Работа трансформатора основывается на законе электромагнитной индукции. Ток, протекающий по одной из обмоток, вызывает возникновение переменного магнитного поле в сердечнике, а оно наводит ЭДС в остальных обмотках. Именно наличие переменного магнитного поля создает условия для работы трансформатора. На постоянном токе трансформатор работать не может. В случае подключения трансформатора к источнику постоянного напряжения, переменное магнитное поле не создается, следовательно нет причины для образования ЭДС.

Расчет трансформатора, онлайн калькулятор

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Эту страницу нашли, когда искали : на какую мощность рассчитан трансформатор ва , как найти мощность рассчитываемого трансформатора , стандарт как определить мощность силовой трансформатор , как расчитать сколько по мощности вторичка трансформатора , как определить мощность трансформатора по замерам , какая мощность трансформатора на 10 ампер , трансформатор работает с нагрузкой сравните входную и выходную мощность , как рассчитать трансформатор по току покоя усилителя , как определить характеристики трансформатора зная сечение обмоток , узнать сколько ампер дает трансформатор , сколько выдает трансформатор тока , как рассчитать выходную силу тока трансформатора , как узнат тр жилиза на какои мошност. Версия для печати.

Расчет трансформатора паратуры, требующей нескольких напряжений, является сеть Оба тока образуют первичный ток трансформатора.

Силовой трансформатор, расчёт силового трансформатора

Код для вставки без рекламы с прямой ссылкой на сайт. Код для вставки с рекламой без прямой ссылки на сайт. Скопируйте и вставьте этот код на свою страничку в то место, где хотите, чтобы отобразился калькулятор. Калькулятор справочный портал.

РАСЧЕТ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно. Даташиты бесплатно.

В радиолюбительской практике иногда возникает необходимость в изготовлении трансформатора с нестандартными значениями напряжения и тока.

Приведение сопротивлений и токов к расчетному напряжению при расчете токов к.з

При расчете токов короткого замыкания следует приводить токи и сопротивления к одному общему напряжению — расчетному. За расчетное напряжение обычно принимают то напряжение, где у нас установлены средства защиты от токов к. Почему же сопротивления и токи нужно приводить к расчетному напряжению, связано это с тем, что отдельные участки сетей связаны между собой трансформаторами, которые как известно нам из ТОЭ выполняют преобразование напряжений, токов и сопротивлений. Смысл приведения лучше всего поясняется примером. На рис. Для того чтобы понять, для чего мы выполняем приведения, для упрощения принимаем трансформатор — идеальный, то есть сопротивление его равно — нулю и потерь мощности в нем нет.

Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин — мощности на одну фазу и стержень, номинальных токов на стороне ВН и НН, фазных токов и напряжений. Для трехобмоточного трансформатора под мощностью S следует понимать наибольшее из трех значений номинальной мощности для обмоток ВН, СН и НН. Для расщепленных обмоток S — мощность соответствующей части обмотки.


Страница не найдена — BETESO

Zum Inhalt springen